Uniwersytet Harvarda dokonał przełomowego odkrycia w dziedzinie chemii baterii, które może rewolucjonizować przemysł pojazdów elektrycznych (EV). Rozwój baterii półprzewodnikowych od dawna oczekiwany jest jako kolejny ogromny postęp w technologii baterii dla pojazdów elektrycznych. W porównaniu do tradycyjnych baterii litowo-jonowych, ogniwa ciała stałego oferują wiele korzyści, takich jak większa pojemność energetyczna, lżejsza waga, szybsze ładowanie, dłuższa żywotność i zwiększone bezpieczeństwo. Wprowadzenie nowej baterii litowo-metalowej ciała stałego przez Wydział Inżynierii i Nauk Stosowanych Uniwersytetu Harvarda Jana A. Paulsona może odmienić przemysł.
W przeciwieństwie do baterii litowo-jonowych, które używają lithiated metalowych tlenków w swoich katodach, baterie litowo-metalowe używają litu w swoich anodach. Ta różnica jest istotna, ponieważ dotyczy powszechnego problemu występującego w bateriach litowo-jonowych – wzrost dendrytów podczas użytkowania. Te małe kolce mogą przenikać przez barierę między anodą a katodą, co prowadzi do zmniejszenia pojemności energetycznej lub nawet zagrożenia pożarem. Rozwiązaniem Harvardu jest zastosowanie dodatkowych warstw nowych materiałów między anodą a katodą, zapobiegając powstawaniu dendrytów. Poprzez nanoszenie cząsteczek krzemionki o wymiarach mikronów na powierzchnię anody, powlekanie staje się bardziej równomierne, skutecznie eliminując dendryty.
Osiągnięte przez prototyp Uniwersytetu Harvarda wyniki są imponujące. Wykazał on doskonałe osiągi, zachowując 80 procent pojemności po 5000 cyklach ładowania i wykazując żywotność przekraczającą 6000 cykli. Czas ładowania szacuje się na tylko 10 minut, a gęstość energetyczna anody jest podobno dziesięć razy wyższa niż w przypadku baterii litowo-jonowych. Technologia ta już została licencjonowana do prób w skali baterii smartfonów, a badane są również alternatywne materiały dla krzemionki.
Mimo że ten przełomowy wynalazek bez wątpienia jest obiecujący, wciąż istnieją przeszkody do pokonania, zanim baterie półprzewodnikowe staną się powszechnie dostępne. Należy rozwiązać problemy takie jak zwiększone zapotrzebowanie na lit, które może zwiększyć koszty i obciążyć dostęp do minerałów baterii. Ponadto, złożony proces produkcji baterii półprzewodnikowych może przyczynić się do wyższych kosztów produkcji. Dodatkowo, przejście od laboratorium do masowej produkcji jest czasochłonnym procesem, który może potrwać kilka lat.
Mimo wyzwań, które przed nami stoją, odkrycie w dziedzinie chemii baterii przybliża nas do pełnego wykorzystania potencjału pojazdów elektrycznych.
FAQ
The source of the article is from the blog lisboatv.pt